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無線知識——Wi-Fi的發(fā)展史
作者：IT專家網(wǎng)
來源：RFID世界網(wǎng)
日期：2007-03-19 22:08:16
摘要：無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開始朝著高頻無線電波的方向走，包括窄帶微波。由于源自軍事應(yīng)用的展頻通訊具備高可靠性，高保密性而且不易受到干擾的特性。現(xiàn)在已蔚為主流。而wi-fi展頻技術(shù)主要又分為直接序列展頻DSSS，跳頻展頻兩類。
廣義而言，無線局域網(wǎng)絡(luò)可歸類為光束，高頻無線電波兩大種。經(jīng)光作為傳輸媒介的無線網(wǎng)絡(luò)時，兩個端點必須在可以互相看得到的一直線，也就是所謂的LOS，中間若有阻隔則通訊就會停擺，相信擁有筆記本電腦的讀者大多都能了解，畢竟IRDA紅外線傳輸已大量內(nèi)建于商用筆記本電腦及PDA等，有鑒于光束難以穿透大多障礙物，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開始朝著高頻無線電波的方向走，包括窄帶微波。由于源自軍事應(yīng)用的展頻通訊具備高可靠性，高保密性而且不易受到干擾的特性。現(xiàn)在已蔚為主流。而wi-fi展頻技術(shù)主要又分為直接序列展頻DSSS，跳頻展頻兩類。
802.11n是屬于現(xiàn)在和未來的事物，今天，我們只談歷史。
1999年 802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數(shù)據(jù)傳輸速率可達54Mbit/s的物理層，802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數(shù)據(jù)傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數(shù)國家通用，因此802.11b得到了最為廣泛的應(yīng)用。蘋果公司把自己開發(fā)的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業(yè)界成立了Wi-Fi聯(lián)盟，致力解決符合802.11標準的產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)備兼容性問題。 802.11標準和補充。
802.11 ，1997年，原始標準(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。
802.11a，1999年，物理層補充(54Mbit/s工作在5GHz) 。
802.11b，1999年，物理層補充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11c，符合802.1D的媒體接入控制層(MAC) 橋接(MAC Layer Bridging) 。
802.11d，根據(jù)各國無線電規(guī)定做的調(diào)整。
802.11e ，對服務(wù)等級(Quality of Service, QS) 的支持。
802.11f，基站的互連性(Interoperability) 。
802.11g，物理層補充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11h，無線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi)(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz頻段) 。
802.11i，安全和鑒權(quán)(Authentification)方面的補充。
802.11n，導(dǎo)入多重輸入輸出 (MIMO) 技術(shù)，基本上是802.11a的延伸版。
除了上面的IEEE標準，另外有一個被稱為IEEE802.11b+的技術(shù)，通過PBCC技術(shù)(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz頻段) 基礎(chǔ)上提供22Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準，而是一項產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù)(產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器，Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術(shù),在IEEE802.11g的基礎(chǔ)上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術(shù),由無線網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)商Atheros所提倡的則為SuperG。
IEEE wi-fi 802.11b
當今使用最廣泛的莫過于操作于wi-fi IEEE802.B，這個協(xié)定于1999年被定案，以CCK通訊調(diào)變及IEEE802.11相容。其中DBPSK被用于1MBS的組態(tài)，而效率加倍的則用于2MPS。此外，有種當初為了與IEEE 802.11FHSS產(chǎn)品兼容所開發(fā)的PBCC，某些號稱可達到的802.11B產(chǎn)品，即由此而來。
Wi-Fi的全稱是Wireless Fidelity，又叫802.11b標準。它的最大優(yōu)點就是傳輸速度較高，可以達到11Mbps，另外它的有效距離也很長，同時與已有的各種802.11DSSS設(shè)備兼容。伴隨著Intel公司提出的筆記本電腦芯片組—“迅馳”被越來越多的人認可，這一技術(shù)也逐漸成為了大家關(guān)注的話題。不過自2005年底開始，很多手機廠商，特別是以生產(chǎn)智能手機為主的品牌便開始將WiFi引入自己的產(chǎn)品當中。
各國對于2.4GHZ頻段開放程度的不同，也因此為何在美國的WLAN信道選擇的是從1到11，而歐州大多地區(qū)的信道選擇可以人1到13。由于同一地區(qū)內(nèi)使用的信道最好不要重迭，以相隔25MHZ以上避干擾，一般兩個信道的數(shù)字差別在5以上，都可以視為沒有互相干擾的頻道。我們可以清楚地看到第1，6，11三個重迭的信道可同時同地使用。這就是為何最大帶寬容量是用三去乘以11MBPS來計算。這對布建網(wǎng)絡(luò)而言，是個非常重要的觀念與技巧。
由于802.11B技術(shù)已相當成熟，在芯片設(shè)計業(yè)者與無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造廠競爭下，價錢已經(jīng)相當?shù)土?，盡管數(shù)據(jù)實際吞吐量僅達3-5MBPS，但已足夠一般人無線上網(wǎng)的基本需求，加上CPU大廠極力推展其迅馳的助益下，802.11B網(wǎng)卡已成大多新出廠的筆記本電腦或PDA內(nèi)建選購的配備。
IEEE 802.11A
其實wi-fi IEEE 802.11A是與802.11B于1999年九月十六日同時推出的標準，該標準使用正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)變技術(shù)，理論上可達54MBPS高速設(shè)備傳輸。在實測上對數(shù)據(jù)的真正吐吞量可達到27MBPS上下，某些無線通訊芯片廠商運用其獨家技術(shù)?？梢詫⒗碚搨鬏斔俾释浦?2MBPS，甚至用合并信道的方式，達到108MBPS。但在標準中，802.11A支持以下速率模式:6，9，12，18，24，36，48，54MBPS。
此外，802.11在UNII頻段上通訊受到其它裝置的干擾較小，加上非重迭信道的數(shù)量較多，每一階段的UNII頻段都可有各別四個非重迭信道可供增加帶寬容量，困此802.11A不僅傳輸速率高而且穩(wěn)定，對高密度負荷的使用環(huán)境，也是較為適當?shù)?。同一定點可建立高達八個非重迭信道的通訊，最大載容量高達432MBPS，相當適合企業(yè)內(nèi)部辦公室WLAN應(yīng)用。
可惜的是wi-fi 802.11A的成本較為高昂，與使用2。4GHZ頻段的802.11B互不兼容，且802.11A的PCMCIA網(wǎng)卡只能接受32BIT的數(shù)據(jù)接口帶寬，支持5GHZ外接可拆換天線機種也較少見，在業(yè)界缺乏關(guān)愛的眼神下，單純802.11A產(chǎn)品已多銷聲匿跡?，F(xiàn)在市面上幾乎只有2.4和5GHZ的雙頻機。當然，5GHZ產(chǎn)品最讓人詬病的無非還是其較短通訊距離，與一般802.11B室內(nèi)100至150英尺的通訊距離比起來，802.11A可能只有25至75英尺的通訊距離，而且wi-fi 5GHZ的無線電波對障礙物的穿透性較差，比起2.4GHZ的無線電波衰減來得快，只適合小區(qū)域的高速無線通訊，然而，對于想要局限無線電波涵蓋范圍的辦公室應(yīng)用而言，有些人認為802.11A的特點還有助于網(wǎng)絡(luò)安全，不易受到建筑物外黑客的監(jiān)聽與侵入，至于這點看法就見仁見智了。
IEEE wi-fi 802.11G
802.11n是屬于現(xiàn)在和未來的事物，今天，我們只談歷史。
1999年 802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數(shù)據(jù)傳輸速率可達54Mbit/s的物理層，802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數(shù)據(jù)傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數(shù)國家通用，因此802.11b得到了最為廣泛的應(yīng)用。蘋果公司把自己開發(fā)的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業(yè)界成立了Wi-Fi聯(lián)盟，致力解決符合802.11標準的產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)備兼容性問題。 802.11標準和補充。
802.11 ，1997年，原始標準(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。
802.11a，1999年，物理層補充(54Mbit/s工作在5GHz) 。
802.11b，1999年，物理層補充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11c，符合802.1D的媒體接入控制層(MAC) 橋接(MAC Layer Bridging) 。
802.11d，根據(jù)各國無線電規(guī)定做的調(diào)整。
802.11e ，對服務(wù)等級(Quality of Service, QS) 的支持。
802.11f，基站的互連性(Interoperability) 。
802.11g，物理層補充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11h，無線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi)(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz頻段) 。
802.11i，安全和鑒權(quán)(Authentification)方面的補充。
802.11n，導(dǎo)入多重輸入輸出 (MIMO) 技術(shù)，基本上是802.11a的延伸版。
除了上面的IEEE標準，另外有一個被稱為IEEE802.11b+的技術(shù)，通過PBCC技術(shù)(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz頻段) 基礎(chǔ)上提供22Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準，而是一項產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù)(產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器，Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術(shù),在IEEE802.11g的基礎(chǔ)上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術(shù),由無線網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)商Atheros所提倡的則為SuperG。
IEEE wi-fi 802.11b
當今使用最廣泛的莫過于操作于wi-fi IEEE802.B，這個協(xié)定于1999年被定案，以CCK通訊調(diào)變及IEEE802.11相容。其中DBPSK被用于1MBS的組態(tài)，而效率加倍的則用于2MPS。此外，有種當初為了與IEEE 802.11FHSS產(chǎn)品兼容所開發(fā)的PBCC，某些號稱可達到的802.11B產(chǎn)品，即由此而來。
Wi-Fi的全稱是Wireless Fidelity，又叫802.11b標準。它的最大優(yōu)點就是傳輸速度較高，可以達到11Mbps，另外它的有效距離也很長，同時與已有的各種802.11DSSS設(shè)備兼容。伴隨著Intel公司提出的筆記本電腦芯片組—“迅馳”被越來越多的人認可，這一技術(shù)也逐漸成為了大家關(guān)注的話題。不過自2005年底開始，很多手機廠商，特別是以生產(chǎn)智能手機為主的品牌便開始將WiFi引入自己的產(chǎn)品當中。
各國對于2.4GHZ頻段開放程度的不同，也因此為何在美國的WLAN信道選擇的是從1到11，而歐州大多地區(qū)的信道選擇可以人1到13。由于同一地區(qū)內(nèi)使用的信道最好不要重迭，以相隔25MHZ以上避干擾，一般兩個信道的數(shù)字差別在5以上，都可以視為沒有互相干擾的頻道。我們可以清楚地看到第1，6，11三個重迭的信道可同時同地使用。這就是為何最大帶寬容量是用三去乘以11MBPS來計算。這對布建網(wǎng)絡(luò)而言，是個非常重要的觀念與技巧。
由于802.11B技術(shù)已相當成熟，在芯片設(shè)計業(yè)者與無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造廠競爭下，價錢已經(jīng)相當?shù)土?，盡管數(shù)據(jù)實際吞吐量僅達3-5MBPS，但已足夠一般人無線上網(wǎng)的基本需求，加上CPU大廠極力推展其迅馳的助益下，802.11B網(wǎng)卡已成大多新出廠的筆記本電腦或PDA內(nèi)建選購的配備。
IEEE 802.11A
其實wi-fi IEEE 802.11A是與802.11B于1999年九月十六日同時推出的標準，該標準使用正交頻分復(fù)用OFDM調(diào)變技術(shù)，理論上可達54MBPS高速設(shè)備傳輸。在實測上對數(shù)據(jù)的真正吐吞量可達到27MBPS上下，某些無線通訊芯片廠商運用其獨家技術(shù)?？梢詫⒗碚搨鬏斔俾释浦?2MBPS，甚至用合并信道的方式，達到108MBPS。但在標準中，802.11A支持以下速率模式:6，9，12，18，24，36，48，54MBPS。
此外，802.11在UNII頻段上通訊受到其它裝置的干擾較小，加上非重迭信道的數(shù)量較多，每一階段的UNII頻段都可有各別四個非重迭信道可供增加帶寬容量，困此802.11A不僅傳輸速率高而且穩(wěn)定，對高密度負荷的使用環(huán)境，也是較為適當?shù)?。同一定點可建立高達八個非重迭信道的通訊，最大載容量高達432MBPS，相當適合企業(yè)內(nèi)部辦公室WLAN應(yīng)用。
可惜的是wi-fi 802.11A的成本較為高昂，與使用2。4GHZ頻段的802.11B互不兼容，且802.11A的PCMCIA網(wǎng)卡只能接受32BIT的數(shù)據(jù)接口帶寬，支持5GHZ外接可拆換天線機種也較少見，在業(yè)界缺乏關(guān)愛的眼神下，單純802.11A產(chǎn)品已多銷聲匿跡?，F(xiàn)在市面上幾乎只有2.4和5GHZ的雙頻機。當然，5GHZ產(chǎn)品最讓人詬病的無非還是其較短通訊距離，與一般802.11B室內(nèi)100至150英尺的通訊距離比起來，802.11A可能只有25至75英尺的通訊距離，而且wi-fi 5GHZ的無線電波對障礙物的穿透性較差，比起2.4GHZ的無線電波衰減來得快，只適合小區(qū)域的高速無線通訊，然而，對于想要局限無線電波涵蓋范圍的辦公室應(yīng)用而言，有些人認為802.11A的特點還有助于網(wǎng)絡(luò)安全，不易受到建筑物外黑客的監(jiān)聽與侵入，至于這點看法就見仁見智了。
IEEE wi-fi 802.11G
